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第一章 非标准机械设计概论1

一、非标准机械设计的特点1

（一）单件或小批量生产1

（二）设计难度大1

1.缺少可直接采用的设计计算方法、资料和实践数据1

2.缺少加工工艺装备2

3.缺少完整的试验及改进过程2

4.材料及热处理的选择受制约3

（三）普遍采用焊接结构设计3

（四）对设计可靠性有特殊的要求3

二、非标准机械设计对工业企业发展的重要作用4

（一）推动新产品的开发与加快产品的更新换代4

（二）填补市场空缺及开拓市场5

（三）促进工业企业技术改造6

三、非标准机械设计的新趋势6

（一）适应市场需要及满足用户要求已成为衡量非标准机械设计成败的主要标尺6

（二）普遍采用商品化的标准零配件，提升设计、制造水平7

1.提高了非标准机械的工作可靠性8

2.降低了非标准机械的制造成本8

3.提高了设计效率及缩短了制造周期8

（三）设计工作范围及牵涉面日益扩大9

（四）选用国际名牌零配件，与世界机械技术水平接轨9

（五）非标准机械产业走向专业化10

1.标志着非标准机械产业的发展已达到一个新的水平11

2.提高了非标准机械的设计和制造水平11

3.减少了单件生产带来的困难11

（六）采用新的设计方法——“积木式”设计11

四、非标准机械零件的合理设计13

（一）合理确定零件的结构形状和尺寸13

（二）设计零件要有良好的加工工艺性和装配工艺性14

（三）合理确定加工精度、配合种类及表面加工质量17

（四）合理选择热处理及表面处理方法18

第二章 非标准机械设计流程及结构方案拟定19

一、非标准机械设计流程19

二、非标准机械设计项目的来源及设计依据20

（一）设计项目的来源20

（二）非标准机械的设计依据20

1.来自用户及市场对设计的要求20

2.成套设备或生产线的生产工艺流程及其主要设计参数20

三、非标准机械设计结构方案的拟定22

（一）非标准机械设计结构拟定的方法和规律22

1.认真落实非标准机械设备的功能和参数22

2.找出设计结构方案的参照物22

3.根据参照物找出其工作原理22

4.根据工作原理拟定最合理的结构方案23

（二）非标准机械创新结构方案拟定实例23

第三章 非标准机械设计计算32

一、非标准机械设计计算的特点32

（一）设计计算的特殊性32

（二）设计计算的可靠性和高效性32

二、用能量守恒原理计算功率33

（一）所需功率的一般表达式33

（二）输入功用于克服机械运动阻力时功率的计算公式33

（三）输入功转变为势能时功率的计算公式33

（四）输入功转变为动能时功率的计算公式34

（五）输入功转变为流体压力能时功率的计算公式34

（六）输入功转变为热能时功率的计算公式34

（七）载荷作周期性变化时功率的计算公式34

三、强度理论及简化计算37

（一）强度理论37

1.第一强度理论——最大主应力理论37

2.第二强度理论——最大线变形理论38

3.第三强度理论——最大剪应力理论38

4.第四强度理论——能量理论38

（二）强度的一些简化计算39

1.悬臂传动轴的简化计算39

2.圆柱齿轮传动强度的简化计算40

3.蜗杆传动强度的简化计算43

4.传动轴扭转变形的简化计算46

四、非标准机械设计计算应注意的一些问题48

（一）非标准机械设计计算的许用应力48

（二）传动设计计算有关的一些实际问题49

1.带传动中弹性滑动对带速的影响49

2.链传动中传动比分配的合理性49

3.增加悬臂传动轴抗弯强度的简易办法49

第四章 常用数据及资料51

一、国内标准代号及各国国家标准代号51

二、材料的物理性能及其他数据52

（一）常用材料密度52

1.金属材料密度52

2.钢材截面面积和理论质量计算公式53

3.非金属材料密度53

（二）气体的密度54

（三）液体的密度54

（四）金属材料的熔点及比热容55

（五）膨胀系数55

1.固体的线膨胀系数55

2.液体、气体的膨胀系数56

（六）热导率56

1.固体和液体的热导率56

2.气体的热导率57

（七）材料弹性模量及泊松比57

（八）材料的电阻率和电阻系数58

1.材料的电阻率58

2.材料电温度系数58

（九）摩擦因数59

1.材料滑动摩擦因数59

2.物体滚动摩擦力臂60

3.轴承及某些物体摩擦因数60

（十）机械传动效率的概略数值61

（十一）各种硬度值对照61

（十二）材料熔点和沸点63

（十三）松散物料的密度和安息角63

三、环境物理数据64

（一）水的物理化学常数64

（二）空气65

1.空气的组成65

2.空气的物理化学常数65

（三）某些气体65

1.某些气体的气体常数65

2.某些气体的临界常数65

（四）噪声限值66

1.工业企业噪声限值66

2.常用机械产品的噪声限值66

（五）风级、风速及风压67

四、法定计量单位及其换算68

（一）国际单位制68

1.国际单位制的基本单位68

2.国际单位制中具有专门名称的导出单位68

（二）国家选定的非国际单位制单位68

（三）国际单位制词头69

（四）常用法定计量单位的换算69

1.长度单位换算69

2.功率单位换算69

3.常用法定计量单位及其换算69

五、机械制图72

（一）图纸幅面和格式73

（二）图样比例74

（三）图线型式及其应用74

（四）剖面符号75

（五）尺寸标注75

六、机械加工一般规范80

（一）标准尺寸80

（二）锥度与锥角系列81

1.一般用途圆锥的锥度与锥角81

2.特殊用途圆锥的锥度与锥角82

（三）圆锥公差82

（四）未注公差角度的极限偏差84

（五）滚花84

（六）T形槽85

（七）燕尾槽86

（八）插齿、滚齿空刀槽87

（九）弧形槽端部半径87

（十）砂轮越程槽（GB／T 6403.5—1986）88

（十一）中心孔（GB／T 145—2001）89

（十二）分度盘和标尺刻度（JB／ZQ 4260—1986）91

（十三）公、英制内螺纹加工前底孔钻头直径选择91

1.公制内螺纹钻底孔用钻头直径91

2.英制螺纹钻底孔用钻头直径92

3.管螺纹钻底孔用钻头直径92

七、零件结构要素93

（一）螺塞与连接螺孔尺寸93

（二）地脚螺栓的凸台和孔径93

（三）扳子空间94

八、焊接95

（一）常用焊接方法的特点、应用及推荐的适用焊接方法95

1.常用焊接方法的特点及应用95

2.常用金属材料推荐的适用焊接方法96

（二）常用金属材料的焊接性97

1.钢材的焊接性97

2.铸铁的焊接性97

3.有色金属的焊接性97

4.异种金属间的焊接性99

（三）焊条的分类及选用原则99

1.焊条的分类及用途99

2.焊条的选用原则100

（四）非标准机械焊接件设计100

（五）板材、管材最小弯曲半径104

1.板材的最小弯曲半径104

2.管材的最小弯曲半径105

（六）型材、管材最小弯曲半径计算公式106

九、通用技术条件109

（一）部分通用技术条件的标准代号109

（二）特殊规定的技术条件109

1.JB／T 5000.10—1998《装配通用技术条件》109

2.JB／T 5000.3—1998《焊接通用技术条件》109

3.JB／T 5000.9—1998《机械加工技术条件》109

4.JB／T 5000.12—1998《涂漆通用技术条件》109

（三）零件的静平衡和动平衡109

1.静平衡和动平衡的选择110

2.许用不平衡矩的确定110

十、集装箱主要结构参数及常用包装储运标志111

（一）集装箱主要结构参数111

1.20英尺干货集装箱结构参数111

2.40英尺干货集装箱结构参数111

（二）几种常用包装储运标志112

十一、常用数学资料112

（一）平面三角函数的定义112

（二）三角函数的基本公式113

（三）平面任意三角形114

（四）几何114

1.平面图形的公式114

2.几何体的表面积和体积116

（五）微积分117

1.求导数基本法则117

2.基本函数的导数117

3.不定积分法则118

4.常用不定积分118

5.定积分法则119

十二、工程力学计算资料120

（一）运动学的一些基本公式120

（二）动力学的一些基本公式121

（三）截面的几何特性和力学特性122

1.截面的几何特性122

2.不同形状截面中性轴的曲率半径126

3.物体的转动惯量127

（四）强度理论及其常用参数128

1.强度理论及其相当应力的表达式128

2.选用强度理论的参考范围129

3.复合应力下的强度理论129

4.强度校核时的常用参数130

（五）材料力学的有关计算公式130

1.剪力图、弯矩图和扭矩图的作法130

2.简单载荷作用下等截面梁的支座反力、剪力、弯矩、挠度和转角计算公式131

（六）受冲击载荷梁的计算公式136

（七）等截面直杆扭转时惯性矩与应力计算136

（八）平板弯曲计算139

1.刚性薄平板的计算公式和矩形平板系数140

2.圆形平板计算公式141

3.圆环形平板圆周受载荷计算公式和圆环形平板系数142

（九）接触强度144

（十）厚壁圆筒受内压力和外压力145

（十一）高速旋转圆盘计算146

十三、工程热力学主要计算公式147

（一）工程热力学有关定律147

1.热力学第一定律147

2.内能148

3.焓149

4.热力学第二定律150

（二）常用热力过程计算151

（三）主要热力循环的热效率152

十四、传热学的基本计算153

（一）对流换热153

（二）导热154

1.单层平壁导热154

2.多层平壁导热155

3.圆筒壁导热155

4.多层圆筒壁导热156

第五章 工程材料157

一、黑色金属157

（一）钢铁材料中常用的化学元素157

（二）铸铁157

1.铸铁牌号的表示方法157

2.灰铸铁158

（三）工程用铸造碳钢159

（四）工业用钢159

1.钢的牌号表示方法159

2.碳素结构钢160

3.优质碳素结构钢160

4.较高含锰量优质碳素结构钢163

5.低合金高强度结构钢164

6.合金结构钢165

7.滚动轴承钢170

8.易切削钢170

9.焊接结构用耐候钢171

10.碳素工具钢171

11.合金工具钢172

12.高速工具钢172

13.不锈钢的力学性能和用途172

14.耐热钢178

15.低温用钢180

16.国内外常用钢号对照180

（五）型钢180

1.热轧圆钢和方钢180

2.热轧六角钢和八角钢189

3.冷拉圆钢、方钢和六角钢190

4.热轧等边角钢191

5.热轧普通槽钢194

6.热轧轻型槽钢195

7.热轧普通工字钢196

8.热轧扁钢197

9.冷弯型钢198

（六）钢板200

1.热轧碳素钢板200

2.冷轧碳素薄钢板201

3.热镀铅钢板202

4.热镀锌薄钢板202

5.合金结构钢薄钢板203

6.合金结构钢热轧厚钢板203

7.不锈钢钢板203

8.花纹钢板205

（七）钢带206

1.普通碳素结构钢热轧钢带206

2.普通碳素结构钢冷轧钢带206

3.优质碳素结构钢冷轧钢带206

（八）钢管207

1.无缝钢管207

2.热轧无缝钢管207

3.冷拔（轧）无缝钢管208

4.低压流体输送焊接钢管208

5.低中压锅炉用无缝钢管209

6.热轧（挤压）不锈钢无缝钢管209

7.冷拔（轧）不锈钢无缝钢管210

8.不锈钢无缝钢管210

9.不锈钢小直径钢管211

10.不锈耐酸钢薄壁无缝钢管211

11.冷拔异型方形钢管211

12.冷拔异型矩形钢管212

二、有色金属材料214

（一）有色金属及其合金牌号表示方法214

1.有色金属、合金名称及代号214

2.加工产品状态、铸造方法及热处理工艺名称、代号214

3.有色金属及合金产品牌号表示方法215

4.铸造非铁合金牌号表示方法215

（二）铝及铝合金215

1.变形铝及铝合金的牌号表示方法216

2.铝及铝合金新旧牌号对照216

3.铝及铝合金加工产品的力学性能及用途217

4.铸造铝合金的力学性能219

（三）铜及铜合金220

1.加工铜及铜合金的力学性能220

2.铸造铜合金的力学性能及用途224

（四）铸造锌合金225

（五）钛及钛合金226

（六）有色金属及合金型材227

1.棒材227

2.板材233

3.铝合金型材238

三、非金属材料239

（一）工程塑料及塑料制品239

1.常用工程塑料的特性及用途239

2.塑料板材及棒材240

（二）其他非金属材料247

1.保温材料247

2.石棉及其制品249

3.工业用毛毡251

第六章 公差配合及表面粗糙度253

一、公差与配合253

（一）公差等级和标准公差数值253

（二）优先和常用配合254

1.配合制度及极限偏差数值254

2.公差与配合的选用262

3.大尺寸公差与配合266

（三）未注公差尺寸的极限偏差272

二、形状与位置公差273

（一）形状与位置公差的特征符号与公差框格273

（二）形位公差符号在图样上的表示方法274

（三）形位公差数值278

1.图样上注出公差值的规定数值278

2.未注形位公差值283

3.位置度公差的计算283

三、表面粗糙度283

（一）表面粗糙度主要评定参数的定义283

（二）评定表面粗糙度的参数及数值284

（三）表面粗糙度的标注285

1.表面粗糙度符号的意义285

2.表面粗糙度代号的意义285

3.表面粗糙度代（符）号在图样上的标注285

4.表面粗糙度标注示例286

（四）表面粗糙度的选择287

四、冷作钣金件公差289

（一）冷作钣金件精度分级289

（二）冷作钣金零件加工允差290

1.钢材矫正后的允差290

2.钢材卷圆弯曲成型一般结构件的筒体允差291

3.弯管的允差291

4.焊接结构件未注公差292

第七章 热处理与表面处理293

一、热处理293

（一）钢铁材料的热处理293

1.普通热处理293

2.表面热处理296

（二）有色金属材料的热处理300

（三）机器零件材料与热处理方法的选用及热处理技术条件的标注303

1.机器零件材料与热处理工艺方法选用的一般原则303

2.常用最后热处理方法的应用304

3.典型零件的选材及热处理305

4.零件图上热处理技术条件的标注309

（四）热处理对零件结构设计的要求311

二、表面处理314

（一）电镀314

1.主要金属镀层的特点及应用范围314

2.主要金属镀层的厚度316

（二）化学镀、热浸镀、真空镀膜及塑料电镀317

（三）金属的氧化、磷化和钝化319

（四）喷丸及滚压处理320

1.喷丸与滚压的原理、特点及应用320

2.滚珠滚压加工对碳钢工件表面质量的改善程度321

3.表面强化对疲劳强度的改善程度321

4.各种表面强化方法的特点321

（五）油漆322

1.油漆的分类、代号及主要成膜物质322

2.油漆基本名称代号322

3.油漆产品序号代号323

4.常用油漆的特性和用途323

5.对各种油漆涂层的要求325

6.各种金属材料对底漆的适应性326

7.主要油漆施工方法及其优缺点326

8.底漆与面漆的配套性327

第八章 固定连接328

一、螺纹328

（一）螺纹的分类、特点和应用328

（二）普通螺纹330

1.普通螺纹的牙型和基本尺寸330

2.普通螺纹的直径与螺距系列330

3.普通螺纹的公差与配合331

4.普通螺纹的标记332

（三）梯形螺纹332

1.梯形螺纹的牙型、直径与螺距332

2.梯形螺纹的基本尺寸333

3.梯形螺纹的公差335

4.梯形螺纹的旋合长度338

5.梯形螺纹公差带的选用及标注339

（四）锯齿形（3°、30°）螺纹339

1.锯齿形螺纹的直径、螺距系列与牙型尺寸339

2.锯齿形螺纹公差带的选用及标注340

（五）水系统45°锯齿形螺纹340

（六）55°非螺纹密封管螺纹342

（七）55°密封管螺纹343

1.55°密封管螺纹的牙型和基本尺寸343

2.连接形式343

3.标记示例344

（八）60°圆锥管螺纹344

（九）管路旋入端用普通螺纹345

（十）米制锥螺纹346

（十一）管螺纹的毛坯尺寸347

（十二）矩形螺纹348

（十三）粗牙、细牙螺纹的保证载荷349

二、螺纹连接件与挡圈350

（一）螺纹紧固件连接的基本类型及其应用350

（二）螺栓、螺钉、螺柱和螺母的性能等级350

1.螺栓、螺钉和螺柱的力学性能等级350

2.螺母的力学性能等级351

3.紧定螺钉的力学性能351

4.自攻螺钉的力学性能352

5.不锈钢螺栓、螺钉、螺柱和螺母的性能标记和材料352

（三）螺纹紧固件的材料353

1.螺纹紧固件常用材料及其力学性能353

2.重要的或特殊用途的螺纹紧固件推荐材料353

3.高温螺纹紧固件用材料及其最高使用温度353

4.低温螺纹紧固件用材料及其最低使用温度353

（四）螺纹紧固件——螺栓的强度计算354

（五）螺纹连接的标准元件356

1.螺栓螺柱356

2.螺钉374

3.螺母389

4.垫圈及挡圈401

三、拉铆连接418

（一）抽芯铆钉418

1.抽芯铆钉的结构418

2.抽芯铆钉的用途418

3.抽芯铆钉的规格及钻孔直径418

4.抽芯铆钉的材料及力学性能418

（二）击芯铆钉418

1.击芯铆钉的结构418

2.击芯铆钉的用途420

3.击芯铆钉的规格420

（三）钢膨胀螺栓420

1.钢膨胀螺栓结构及安装示意图420

2.钢膨胀螺栓的用途420

3.钢膨胀螺栓的规格421

（四）膨胀螺母422

1.膨胀螺母的结构形式422

2.膨胀螺母的种类、代号及应用场合422

3.膨胀螺母的安装说明422

4.膨胀螺母的主要尺寸及承载能力422

（五）铆螺母423

1.铆螺母的结构及安装示意图423

2.铆螺母的用途及安装424

3.铆螺母的规格424

四、销连接425

（一）销的类型、特点和应用425

（二）销的选择和销连接的强度校核计算426

（三）销的标准元件428

五、键连接433

（一）键的类型、特点和应用433

（二）键的选择和连接的强度计算435

（三）键的标准元件437

六、花键连接445

（一）花键的类型、特点和应用445

（二）花键的挤压强度校核446

（三）矩形花键446

1.矩形花键基本尺寸系列447

2.矩形内花键形式及长度系列447

3.矩形花键的公差与配合447

4.矩形花键的形位公差447

（四）圆柱直齿渐开线花键连接449

1.渐开线花键的基本齿廓449

2.渐开线花键的基本参数450

3.渐开线花键的基本尺寸计算450

4.渐开线花键的尺寸系列451

5.渐开线花键的公差与配合451

6.渐开线花键的参数标注460

七、胀紧（无键）连接462

（一）胀紧连接的原理和特点462

（二）胀紧连接套的形式与基本尺寸463

1.Z2型胀紧连接套463

2.Z5型胀紧连接套464

（三）胀紧连接套的选用465

1.按载荷选择胀套的计算465

2.结合面公差及表面粗糙度466

3.被连接件的尺寸466

4.胀紧连接套安装和拆卸的一般要求469

第九章 带传动471

一、带传动的类型、常用工作范围和特点471

二、V带传动473

（一）基准宽度制V带的尺寸规格474

（二）基准宽度制V带的传动设计475

（三）带轮485

1.带轮设计要求485

2.带轮材料485

3.带轮结构485

4.带轮的标记486

5.带轮的技术要求486

（四）V带传动设计中应注意的问题486

（五）设计实例487

（六）有效宽度制窄V带和联组窄V带传动489

1.尺寸规格489

2.传动设计491

3.带轮496

（七）多楔带传动497

1.尺寸规格497

2.设计计算498

3.带轮499

（八）双面V带500

三、平带传动502

（一）高速环形带尺寸规格502

（二）高速环形带的设计计算502

（三）平带轮505

四、带传动的张紧508

（一）张紧方法508

（二）预紧力的控制509

第十章 链传动510

一、滚子链510

（一）滚子链的基本参数和尺寸510

（二）滚子链传动的设计计算510

（三）滚子链的静强度计算519

（四）滚子链链轮519

1.链轮材料及热处理519

2.链轮的几何尺寸计算及齿槽形状519

3.链轮的公差520

4.链轮的结构523

5.链轮零件图525

（五）设计实例525

二、输送链528

（一）短节距滚子输送链528

（二）双节距滚子输送链528

1.传动用双节距精密滚子链529

2.输送用双节距精密滚子链529

3.传动或输送用双节距滚子链的规定标记532

（三）双节距精密滚子链的链轮532

（四）米制长节距输送链534

1.输送链的结构形式534

2.输送链的基本参数和尺寸536

3.输送链的输送用附件538

4.规定标记538

5.链轮539

（五）平顶输送链541

1.平顶输送链的结构和特点541

2.平顶输送链的基本参数和尺寸542

3.规定标记542

4.链轮542

三、链传动的布置、张紧和润滑545

（一）链传动的布置545

（二）链传动的张紧546

（三）链传动的安装548

（四）链传动的润滑548

第十一章 齿轮与蜗杆传动550

一、齿轮传动550

（一）渐开线圆柱齿轮传动550

1.渐开线圆柱齿轮的基本齿形、模数系列和齿形修缘550

2.圆柱齿轮传动几何尺寸计算公式551

3.渐开线圆柱齿轮齿厚的测量与计算552

4.渐开线圆柱齿轮传动的设计计算553

5.齿轮的材料558

6.渐开线圆柱齿轮精度566

7.渐开线圆柱齿轮工作图573

（二）锥齿轮传动576

1.锥齿轮大端端面模数577

2.直齿锥齿轮的变位577

3.锥齿轮传动的几何尺寸计算578

4.直齿锥齿轮传动的受力分析及强度计算582

5.锥齿轮的精度583

6.锥齿轮零件工作图599

二、蜗杆传动600

（一）概述600

（二）普通圆柱蜗杆传动601

1.普通圆柱蜗杆传动的主要参数601

2.普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算604

3.普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算604

4.蜗杆、蜗轮的结构612

5.蜗杆传动的精度613

6.提高蜗杆传动使用寿命的措施621

7.蜗杆、蜗轮工作图示例622

第十二章 轴与软轴625

一、轴625

（一）轴的分类625

1.按受载情况分类625

2.按结构形状分类625

3.按几何轴线形状分类625

（二）轴的设计要求及步骤625

（三）轴的材料625

（四）轴的强度或刚度计算628

1.按扭转强度或刚度估算628

2.按弯扭合成强度近似计算629

（五）轴的结构设计630

1.轴的结构设计的一般原则631

2.提高疲劳强度的结构措施631

3.圆柱形轴伸632

4.圆锥形轴伸632

5.轴的加工和装配工艺性632

（六）轴强度的精确校核计算635

1.疲劳强度安全系数校核636

2.静强度安全系数校核639

（七）轴的强度计算实例643

1.按扭矩初步估算直径643

2.轴的结构设计643

3.求作用在齿轮上的力643

4.求轴上的支反力及弯矩645

5.作弯矩及扭矩图645

6.按疲劳强度校核轴的安全系数645

7.轴的静强度校核646

（八）轴的刚度校核646

1.轴的扭转变形校核646

2.轴的弯曲变形校核647

（九）关于轴的临界转速校核的说明648

（十）轴的工作图649

二、软轴650

（一）软轴的结构组成和规格650

1.钢丝软轴650

2.软管650

3.软轴接头651

4.软管接头652

（二）常用软轴的典型结构653

（三）防逆转装置653

（四）软轴的选择654

第十三章 弹簧设计656

一、圆柱螺旋弹簧656

（一）螺旋弹簧材料656

1.弹簧常用材料的性能及用途656

2.弹簧材料的抗拉强度657

3.弹簧材料的许用应力658

4.弹簧材料的选择660

（二）螺旋弹簧常见失效形式与主要预防措施660

（三）圆柱螺旋压缩弹簧的设计660

1.端部结构660

2.弹簧结构参数的选取661

3.弹簧的设计计算662

4.稳定性及共振验算673

5.组合弹簧设计674

6.压缩弹簧工作图及技术要求676

（四）圆柱螺旋拉伸弹簧的设计677

1.拉伸弹簧端部结构677

2.拉伸弹簧设计的特点677

3.初拉力P0的确定678

4.圆柱拉伸弹簧的设计计算示例678

5.拉伸弹簧工作图及技术要求679

（五）圆柱螺旋扭转弹簧的设计680

1.扭转弹簧的端部结构680

2.扭转弹簧的结构及设计特点680

3.扭转弹簧设计计算示例681

4.扭转弹簧工作图及技术要求682

（六）冷卷圆柱螺旋压缩弹簧制造精度及极限偏差683

二、碟形弹簧683

（一）碟形弹簧的特点、分类及标准系列683

1.碟形弹簧的特点683

2.碟形弹簧的分类及标准系列683

（二）标准碟形弹簧的选择687

（三）碟形弹簧的设计计算687

1.单片碟形弹簧的计算公式687

2.单片碟形弹簧的特性曲线689

3.组合碟形弹簧的设计689

（四）碟形弹簧的材料、许用应力及疲劳强度的校核690

（五）碟形弹簧的制造692

（六）碟簧参数的公差及偏差和表面粗糙度693

（七）碟形弹簧计算示例693

三、橡胶弹簧695

（一）橡胶弹簧的优缺点695

（二）橡胶弹簧的材料695

1.常用橡胶弹簧材料的力学性能695

2.橡胶弹簧材料的力学特性695

（三）橡胶弹簧的计算公式696

（四）橡胶弹簧的稳定性验算697

（五）橡胶压缩弹簧计算实例697

第十四章 联轴器和离合器699

一、联轴器699

（一）联轴器的分类699

（二）联轴器类型的选择699

（三）联轴器规格的选择700

（四）联轴器轴孔和联接型式及尺寸701

1.圆柱形轴孔和键槽型式及尺寸701

2.圆锥形轴孔和键槽型式及尺寸704

3.联轴器轴孔、键槽型式及尺寸的标记706

（五）联轴器轮毂与轴的轴向固定707

（六）常用挠性联轴器的规格及技术性能708

1.GCLD型鼓形齿式联轴器708

2.GL型滚子链联轴器709

3.JM型弹性膜片联轴器712

4.UL型轮胎式联轴器715

5.LM型梅花形弹性联轴器716

6.HL型弹性柱销联轴器718

二、离合器720

（一）离合器的功用及对它的基本要求720

（二）离合器的分类、特性及类型的选择720

1.操纵式离合器的分类、特性及类型的选择720

2.自控式离合器的分类、特性及类型的选择720

（三）离合器规格的选择721

（四）离合器性能及结构尺寸722

1.电磁离合器722

2.离心离合器723

3.超越离合器740

4.安全离合器745

第十五章 滚动轴承750

一、常用滚动轴承的结构型式及特性750

（一）常用普通滚动轴承的结构型式及特性750

（二）带座外球面球轴承的结构型式及特性753

（三）关节轴承的结构型式及特性753

二、滚动轴承代号754

（一）普通轴承的代号755

1.基本代号的组成755

2.后置代号的组成755

（二）带座外球面球轴承的代号756

（三）关节轴承代号756

三、滚动轴承的选择757

（一）普通滚动轴承类型选择757

（二）普通滚动轴承精度选择758

（三）普通滚动轴承游隙选择759

（四）普通滚动轴承尺寸的选择759

1.按疲劳寿命选择轴承尺寸759

2.按静负荷选择轴承763

（五）普通推力轴承的最小轴向负荷764

（六）关节轴承的选择与计算765

四、滚动轴承的配合766

（一）轴承配合的选择766

（二）滚动轴承配合的特点769

（三）配合表面的形位公差与粗糙度770

（四）无内圈滚针轴承的配合771

五、滚动轴承的支承型式与轴向固定771

（一）支承型式771

1.两端固定支承771

2.一端固定一端游动支承772

3.两端游动支承772

（二）轴向定位和固定775

（三）轴承安装尺寸777

六、滚动轴承的润滑与密封777

（一）润滑剂的选择777

（二）润滑的种类778

（三）轴承的密封779

七、常用滚动轴承尺寸与性能表782

（一）普通滚动轴承尺寸与性能表782

1.深沟球轴承782

2.调心球轴承794

3.角接触球轴承801

4.圆柱滚子轴承807

5.调心滚子轴承812

6.圆锥滚子轴承818

7.推力球轴承825

8.推力调心滚子轴承829

9.滚针轴承830

（二）带座外球面球轴承尺寸与性能表834

1.使用说明834

2.带立式座外球面球轴承835

3.带凸台圆形座外球面球轴承839

（三）关节轴承尺寸与性能表843

1.向心关节轴承843

2.角接触关节轴承846

3.推力关节轴承847

4.自润滑杆端关节轴承848

第十六章 滑动轴承851

一、滑动轴承的分类、特点及应用851

二、滑动轴承设计的基本知识852

（一）径向滑动轴承的选用原则、结构设计与验算852

1.选用原则852

2.结构设计853

3.校核验算858

（二）推力滑动轴承的结构型式与验算862

1.推力轴承的结构型式862

2.校核验算862

（三）滑动轴承的润滑863

1.润滑方式的选择863

2.润滑脂的选用864

3.润滑油的选用864

三、常用滑动轴承及其零件864

（一）滑动轴承座技术条件864

（二）常用滑动轴承865

1.整体有衬正滑动轴承座865

2.对开式滑动轴承867

3.法兰盘（凸缘）式滑动轴承869

（三）滑动轴承座用轴瓦与轴套872

1.轴瓦872

2.铸铁轴套874

3.铜合金整体轴套875

4.铸造青铜轴套的尺寸879

5.法兰盘（凸缘）式有衬滑动轴承用轴套881

6.卷制轴套881

7.覆有减震塑料层的双金属卷制轴套883

（四）粉末冶金轴承884

1.粉末冶金筒形轴承型式与尺寸884

2.粉末冶金带挡边筒形轴承型式与尺寸886

3.粉末冶金球形轴承型式尺寸887

4.含油轴承材料的性能888

5.安装含油轴承的轴承座与轴的尺寸公差888

6.含油轴承的选用计算889

（五）塑料轴承889

1.轴承用塑料的性能889

2.塑料轴承的配合间隙890

3.尼龙轴套的设计891

第十七章 减速器、变速器893

一、减速器893

（一）摆线针轮行星减速器893

1.摆线针轮减速器的优缺点893

2.摆线针轮减速器的型号893

3.WB系列微型摆线针轮行星减速机893

4.X系列摆线针轮行星减速器900

（二）CW型圆弧圆柱蜗杆减速器906

1.特点及适用范围906

2.型号标记说明907

3.减速器承载能力907

4.减速器的外形安装尺寸910

5.减速器的效率912

6.减速器的选用912

（三）RV系列铝合金蜗轮蜗杆减速器914

1.概述914

2.型号标记说明914

3.选型说明915

4.减速器外形及安装尺寸918

5.减速器使用维护要求921

（四）ZDY、ZLY、ZSY型硬齿面圆柱齿轮减速器922

1.概述922

2.型号标记说明922

3.外形尺寸及装配型式922

4.减速器的承载能力926

5.减速器规格的选择932

（五）YDS系列超低速电机933

1.概述933

2.性能参数934

3.外形及安装尺寸935

二、变速器935

（一）SPT系列锥盘环盘无级变速器935

1.变速器特点及技术性能935

2.型号标记说明936

3.性能参数936

4.外形安装尺寸937

（二）MB系列行星摩擦式机械无级变速器938

1.变速器特点及技术性能938

2.变速器型号标注说明938

3.变速器的选型说明940

4.变速器的安装方位及其代号944

5.变速器的外形及安装尺寸944

6.变速器的润滑951

第十八章 常用配套外购件及其选用952

一、密封件952

（一）O形橡胶密封圈952

1.液压气动用O形橡胶密封圈的尺寸及公差952

2.O形橡胶密封圈的材料和使用范围954

3.O形橡胶密封圈的沟槽形式及尺寸954

4.O形橡胶密封圈沟槽尺寸公差及表面粗糙度955

（二）毛毡圈密封956

（三）J形和U形无骨架橡胶密封957

（四）组合密封垫圈958

（五）橡胶防尘密封圈959

（六）旋转轴唇形密封圈（油封）961

（七）VD形橡胶密封圈964

二、润滑装置966

（一）油杯966

1.直通式和接头式压注油杯的形式与尺寸966

2.旋盖式油杯的形式与尺寸966

3.压配式压注油杯的形式与尺寸967

4.弹簧盖油杯的形式与尺寸967

5.针阀式注油杯的形式与尺寸968

（二）油标969

（三）油枪971

（四）手动加油润滑泵972

三、阀门972

（一）阀门分类972

1.按压力高低划分972

2.按阀门的功能划分972

3.按工作温度高低划分972

（二）阀门产品型号及其说明972

（三）常用阀门975

1.闸阀975

2.截止阀978

3.止回阀981

4.球阀984

5.隔膜阀986

6.旋塞阀987

7.节流阀989

8.安全阀990

9.减压阀993

10.蝶阀994

11.疏水阀996

12.浮球阀997

13.水嘴998

四、泵1000

（一）IS型单级清水离心泵1000

1.型号说明1000

2.技术参数1001

3.外形及安装尺寸1008

（二）IR型热水循环泵1010

1.型号说明1010

2.技术参数1010

3.外形及安装尺寸1014

（三）GD型管道循环、加压水泵1014

1.型号说明1015

2.技术参数1015

3.外形及安装尺寸1019

（四）冷却、润滑电泵1020

1.单、三相电泵1020

2.JCB型电泵1021

（五）PW型污水泵1021

1.特点及应用1021

2.工作性能1022

3.外形及安装尺寸1022

五、风机1023

（一）风机的分类1023

（二）风机的选择1023

（三）风机产品1024

1.4-72、B4-72型离心通风机1024

2.9-19、9-26型离心通风机1032

六、仪表1035

（一）温度测量仪表1035

1.接触式温度仪表1036

2.非接触式温度仪表1044

（二）压力测量仪表1046

1.一般压力表1047

2.精密压力表1052

3.氨压力表1054

4.膜盒压力表1056

5.电接点压力表1058

6.电位器式远传压力表1059

（三）流量测量仪表1060

1.涡街流量计1062

2.工业玻璃转子流量计1066

3.电磁流量计1068

4.椭圆齿轮流量计1069

5.腰轮流量计1071

6.QBL型气动靶式流量变送器1073

（四）物位测量仪表1074

1.直读式液位仪表1074

2.浮力式液位计1078

3.超声物位计1081

4.电容物位计1081

（五）转速测量仪表1083

1.转速—位移转速表1083

2.转速传感器1085

3.SZMT-102，402磁电转速记录调节仪1086

4.XJP-02A转速数字显示仪1087

（六）气体减压器1087

1.用途1087

2.结构及工作原理1088

3.主要技术数据1088

第十九章 常用机构1089

一、机构的基本概念及表示方法1089

（一）常用名词术语1089

（二）常用各级运动副及其表示方法1089

（三）构件及其与运动副相连接的表示方法1091

二、凸轮机构1093

（一）凸轮机构的分类1093

1.平面凸轮机构1093

2.空间凸轮机构1094

（二）凸轮机构设计的有关术语1094

1.压力角α、传动角θ1094

2.推程与回程1094

3.工作行程与空行程1095

4.基圆及基圆半径1095

5.动程与运动角1095

（三）凸轮机构中的作用力与压力角的选择1095

1.凸轮机构中作用力的计算1095

2.压力角的选择1097

（四）从动件运动规律的选择1097

（五）凸轮最小尺寸的确定1100

（六）凸轮轮廓设计1100

（七）凸轮及滚子结构、材料、强度、精度及表面粗糙度1104

1.凸轮结构1104

2.滚子结构1104

3.材料和热处理1106

4.强度校核及许用应力1106

5.凸轮的精度及表面粗糙度1107

6.凸轮工作图1107

三、间歇运动机构1109

（一）棘轮机构1109

1.传动类型和特点1109

2.棘轮齿形及其特点1111

3.棘轮机构的自动啮紧（楔紧）条件1112

4.棘轮转角的调节1113

5.啮合式棘轮机构的参数和尺寸计算1113

6.棘轮、棘爪材料，热处理及强度计算1113

7.棘轮和棘爪的齿形画法1115

8.棘轮机构的加工精度和技术要求1116

（二）槽轮机构1116

1.槽轮机构的类型和特点1116

2.槽轮机构的几何尺寸和主要运动参数计算1116

3.槽轮机构的配合选择、零件材料与热处理1121

（三）不完全齿轮机构1122

1.不完全齿轮机构的类型和特点1122

2.不完全齿轮机构设计的几个问题1122

3.不完全齿轮机构的设计计算1127

四、其他机构1127

第二十章 液压元件及气动元件1131

一、液压泵与液压马达1131

（一）齿轮泵1131

1.CB-B型齿轮泵1131

2.CB-F型齿轮泵1131

3.CB※-E、CB※-F型齿轮泵1134

（二）叶片泵1141

1.YB型叶片泵1141

2.YB-※-Y2型叶片泵1144

3.YB1型叶片泵1144

4.YBX型变量叶片泵1146

（三）柱塞泵1149

（四）液压马达1156

1.GM5系列齿轮马达1156

2.摆线液压马达1159

3.YM-F-E系列叶片马达1162

二、液压缸1164

（一）HSG型工程用液压缸1164

（二）轻型拉杆式液压缸1172

三、液压控制阀1182

（一）叠加阀1182

1.叠加阀简介1182

2.大连组合机床研究所系列叠加阀1182

3.大连组合机床研究所系列多机能叠加阀1191

4.液压叠加阀安装面尺寸1193

（二）换向阀1195

1.电磁换向阀1195

2.电液换向阀1199

3.手动换向阀1208

（三）压力表开关1214

1.AF6型压力表开关1214

2.MS2型六点压力表开关1215

3.KF型压力表开关1216

四、气动元件1216

（一）汽缸1216

1.QGCX系列小型汽缸1216

2.QGBM系列米型汽缸1217

3.10A-2系列汽缸1226

4.QCQ2系列薄型汽缸1226

5.QGK系列齿轮齿条式摆动汽缸1229

6.LBA系列微型摆动汽缸1234

（二）气动控制元件1235

1.压力控制阀1235

2.流量控制阀1236

3.方向控制阀1239

（三）过滤器、减压阀、油雾器三联件1249

1.QLPY系列三联件1249

2.QFLJWA系列三联件1251

第二十一章 常用电动机及电气器件1253

一、常用电动机1253

（一）电动机的选择1253

1.电动机类型的选择1253

2.电动机电压和转速的选择1253

3.电动机功率的确定1254

（二）电动机外壳的防护分级1254

（三）电动机结构及安装形式代号1255

（四）常用电动机性能参数及外形尺寸1257

1.一般异步电动机1257

2.变速异步电动机1279

3.隔爆异步电动机1293

4.小功率电动机1304

二、常用电气器件1309

（一）控制按钮1309

1.LA19系列控制按钮1309

2.LA20系列控制按钮1310

（二）行程开关及微动开关1313

1.LX19系列行程开关1313

2.LXW6系列微动开关1315

（三）LXJ 6系列接近开关1317

（四）继电器1318

1.JL14系列交直流电流继电器1318

2.JDZ1系列中间继电器1320

3.JZ17系列中间继电器1321

4.JS23系列时间继电器1321

5.JSD1-囗M型电动式时间继电器1322

6.GR1系列热过载继电器1323

7.JR36系列热过载继电器1325

（五）交流接触器1329

1.CJ20系列交流接触器1329

2.GC1系列交流接触器1331

3.GC3系列可逆交流接触器1338

4.GC5系列交流接触器1340

5.NC6系列交流接触器1342

6.NC1系列交流接触器1344

（六）起动器1346

1.LAJ1-5型接钮起动器1346

2.QS5、QS5 A系列手动起动器1347

3.QS6系列手动起动器1348

4.DRB、DEB、MSB系列电磁起动器1350

5.GC4系列“星—三角”降压起动器1352

6.SM1系列软起动器1354

（七）熔断器1357

1.RL8D系列螺旋式熔断器1357

2.NH系列低压高分断能力熔断器1359

3.RT18系列熔断器、RT18X系列断相自动显示报警熔断器1362

（八）AD11系列指示灯1362

1.概述1362

2.技术数据1363

（九）HZ15系列组合开关1369

（十）DZ23系列小型塑料外壳式断路器1371

（十一）JXD／LH系列接线端子1373

（十二）电磁铁1375

1.MQ3系列交流牵引电磁铁1375

2.直流牵引电磁铁1377

（十三）电动推杆和电液推杆1378

1.DT系列电动推杆1378

2.DYT系列电液推杆1382

附录1388